Geoloogia instituudi doktorant Nthati Lillian Monei kaitseb 13. detsembril 2023 algusega kell 9:00 oma doktoritööd "Phytomining of Rare Earth Elements: Dynamics of Rhizosphere Processes and Element Interactions in the Soil" ("Haruldaste muldmetallide fütokaevandamine: risosfääri protsesside ja geokeemiliste protsesside dünaamika pinnases"). Doktoritöö on valminud ühisjuhendamise ja topelt-kraadi lepingu alusel koostöös Freibergi Mäeakadeemiaga (TU Bergakademie Freiberg). Kaitsmine toimub Tallinna Tehnikaülikooli peamaja VI õppehoone ruumis U06-401 (Ehitajate tee 5) ning on jälgitav veebirakenduse Zoom vahendusel.
Enamik mullas leiduvatest elementidest on peale geogeense päritolu ka antropogeensete tegevuste tulemus. Nende hulgas on haruldased muldmetallid (REE-d), mis on levinud enamikes geoloogilistes keskkondades, kuid võivad esineda ka madalakvaliteedilistes maakides, hüljatud kaevandusaladel ja põllumajandusmaadel. REE-d on muutunud väga olulisteks mitmetes kaasaegsetes tööstusharudes, sealhulgas keemia-, elektroonika-, puhta energia, transpordi- ja põllumajandustööstuses. Nõudluse suurenemise tõttu kuuluvad REE-d kriitiliste toormete hulka. Lisaks tavapärastele elementide eraldamise meetoditele pinnasest on tuntud ka fütoekstraktsioon, mis kasutab hüperakumuleerivaid taimi metallide eemaldamiseks saastunud pinnasest (fütoremediatsioon) või majanduslikult väärtuslike metallide kättesaamiseks biomassi põletamist (fütokaevandamine). Fütokaevandamist on rakendatud mitmete majanduslikultoluliste elementide, nagu nikkel ja kuld, kontsentreerimisel. Fütoekstraktsiooni rakendamine sõltub täielikult elementide biosaadavusest pinnases ning seetõttu on vajalik mõista taimede ja pinnase vastasmõjusid, elementide käitumist nende imendumisel taimedesse ning taimede kohanemist muutustega.
Käesolevas doktoritöös viidi läbi eksperimentaalsed uuringud välitingimustes, samuti kontrollitud labori- ja kasvuhoonekatsed, eesmärgiga mõista juurestiku protsesse ja elementidevahelisi seoseid, mis mõjutavad haruldaste muldmetallide biosaadavust fütokaevandamisel.
Doktoritöö tulemused rõhutavad, et risosfääri mõjutamine võib parandada fütokaevandamise efektiivsust ning vähendada keskkonnariske, mis on
seotud toksiliste elementide akumulatsiooniga pinnases(fütoremediatsioon). Töö tulemused aitavad kaasa jätkusuutlike kaevandamistehnoloogiate väljatöötamisele (taastamis strateegiad kaevandamisjärgsetel ja saastunud maastikel) ning looduskeskkonna taastamisele.
Juhendajad: kaasatud professor Michael William Hitch (Tallinna Tehnikaülikool) ning professor Hermann Heilmeier (TUBAF)
Oponendid:
- professor David Houben (UniLaSalle, Prantsusmaa)
- professor Alar Astover (Eesti Maaülikool, Eesti)
Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus